《量子目标检测》182页博士论文，约克大学

量子目标检测是量子传感协议的一个特殊子集，其任务是确定目标是否存在于某个感兴趣的区域。其目标是超越相应的最佳经典协议，建立量子优势。这种优势来自于量子力学的本源现象，它允许测量灵敏度，否则当我们被限制在纯粹的经典手段时是不可能的。

本论文研究了量子目标检测的潜力，从量子照明协议开始，概述了未来潜在的研究前景。后面的章节依次提供了解决与量子照明相关的许多挑战的理论贡献，特别是在微波方面。

通过对通用高斯源的研究，我们表明，最大的纠缠并不是实现量子优势的严格必要条件，这大大减少了源生成的实验负担。微波操作带来了一系列独特的实验挑战，涉及到源的产生、检测和闲置的存储。这些挑战也适用于相干态，为此我们提供了对微波的真正经典基准的分析。我们研究了立即进行惰点测量的潜力，只存储经典结果，以便以后在后处理中与信号结果重新结合。假设模拟一个相位共轭接收器，得出有效的信噪比，它可以很容易地适应包括任意测量的噪声。我们继续研究检测阶段的非决定性无噪声线性放大器的影响，显示与未放大的协议相比，误差指数有了明显的改善，保留了量子优势。在试图将量子照明扩展到目标测量时，考虑了通道位置的寻找。我们展示了在一个广泛的状态类别中的量子优势，每个模式最多只有一个单光子，并研究其在基于量子照明的量子目标测距中的潜力。